用于減少無線充電時(shí)的干擾的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于減少機(jī)動(dòng)車輛內(nèi)干擾感應(yīng)充電系統(tǒng)的方法。該方法包括用感應(yīng)充電器對(duì)裝置感應(yīng)充電。該方法害包括檢測(cè)至少一個(gè)接近感應(yīng)充電器的潛在干擾裝置的運(yùn)行模式。該方法進(jìn)一步包括根據(jù)檢測(cè)到的運(yùn)行模式，調(diào)節(jié)充電器所采用的頻帶和充電器提供給便攜式裝置的功率量中的至少一個(gè)。
【專利說明】用于減少無線充電時(shí)的干擾的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及無線充電系統(tǒng)，尤其涉及減少機(jī)動(dòng)車輛內(nèi)便攜式裝置在無線充電時(shí)的干擾。
【背景技術(shù)】
[0002]電池供電的便攜式電子裝置，例如手機(jī)，其使用的可充電電池在電池電量耗盡時(shí)必須再次充電。典型地，電動(dòng)或電子裝置通過導(dǎo)線連接物理地連接于充電器。最近，無線充電裝置，例如感應(yīng)充電器，可以在電子裝置和充電裝置之間沒有任何物理導(dǎo)線連接的情況下為電池充電。無線充電器產(chǎn)生的電磁場(chǎng)通過電磁傳感器將電能從充電裝置傳遞給電池或具有正在充電的電池的裝置上的接收器。感應(yīng)充電器產(chǎn)生的磁場(chǎng)通過感應(yīng)線圈將電能從充電裝置傳遞給電池或具有正在充電的電池的裝置上的接收器。已經(jīng)有人提出將感應(yīng)充電器用于機(jī)動(dòng)車輛駕駛室內(nèi)部各種具有便攜式電池或電池供電裝置的位置，這些位置通?？拷{駛員和其他乘客，以方便輕松拿取該裝置。然而，電磁場(chǎng)可能發(fā)射能量，對(duì)機(jī)動(dòng)車輛或機(jī)動(dòng)車輛的其它系統(tǒng)產(chǎn)生頻率干擾。因此，需要通過以下這樣一種方式提供機(jī)動(dòng)車輛內(nèi)部的無線充電器，即，使其與機(jī)動(dòng)車輛內(nèi)部其它系統(tǒng)的頻率干擾減到最少。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種用于減少來自感應(yīng)供電系統(tǒng)的干擾的方法。該方法包括用感應(yīng)充電器對(duì)可充電裝置感應(yīng)充電。該方法還包括檢測(cè)感應(yīng)充電器附近的潛在干擾裝置的運(yùn)行模式。該方法進(jìn)一步包括，基于檢測(cè)到的運(yùn)行模式，調(diào)節(jié)充電器所采用的頻帶以及充電器提供給該裝置的功率量中的至少一個(gè)。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種用于減少便攜式裝置感應(yīng)充電時(shí)的干擾的充電系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括感應(yīng)供電的充電器和控制器。該控制器檢測(cè)充電器附近的潛在干擾裝置的運(yùn)行模式，并且基于檢測(cè)到的運(yùn)行模式，調(diào)節(jié)充電器所采用的頻帶和充電器提供給便攜式接收裝置的功率量中的至少一個(gè)。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供了一種用于減少便攜式裝置感應(yīng)充電時(shí)的干擾的車載無線充電系統(tǒng)。該充電系統(tǒng)包括，設(shè)置在機(jī)動(dòng)車輛內(nèi)的充電區(qū)域，感應(yīng)供電的充電器以及與感應(yīng)充電器連通的控制器。該控制器檢測(cè)感應(yīng)充電器附近的潛在干擾裝置的運(yùn)行模式，并且基于檢測(cè)到的運(yùn)行模式，調(diào)節(jié)充電器所采用的頻帶和充電器提供給便攜式裝置的功率量中的至少一個(gè)。
[0006]本領(lǐng)域的技術(shù)人員閱讀下述的說明、權(quán)利要求和附圖后會(huì)更好地理解本發(fā)明的這些和其它方面、目的及特征。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]附圖中:
[0008]圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的在潛在充電區(qū)使用無線充電器的車輛駕駛室的透視圖；[0009]圖2是車輛駕駛室的一部分的放大俯視圖，進(jìn)一步示出位于機(jī)動(dòng)車輛的中控臺(tái)上的充電區(qū)，便攜式充電裝置接近充電器；
[0010]圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的感應(yīng)充電系統(tǒng)的方框圖；
[0011]圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的感應(yīng)充電系統(tǒng)的透視圖；
[0012]圖5是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的無線充電系統(tǒng)的系統(tǒng)方框圖，該無線充電系統(tǒng)用于減少機(jī)動(dòng)車輛的感應(yīng)充電系統(tǒng)和其它系統(tǒng)之間的干擾；
[0013]圖6是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的表格,其表不無線充電系統(tǒng)基于感應(yīng)充電協(xié)議和運(yùn)行模式實(shí)現(xiàn)的運(yùn)行的列表；和
[0014]圖7A和7B是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的流程圖,其表不用于減少感應(yīng)充電系統(tǒng)I中的干擾的頻率/功率調(diào)節(jié)程序。
【具體實(shí)施方式】
[0015]按照要求，本發(fā)明的詳細(xì)實(shí)施例在此公開；然而，應(yīng)理解到的是，公開的實(shí)施例僅作為本發(fā)明的示范，本發(fā)明還可以以多種可替代的形式實(shí)現(xiàn)。示出的附圖不是細(xì)化設(shè)計(jì)所必需的；一些附圖可能是以放大或縮小的形式示出了功能概要。因此，在此公開的具體結(jié)構(gòu)和功能細(xì)節(jié)不應(yīng)當(dāng)視為對(duì)本發(fā)明的限制，而是僅作為示范基礎(chǔ)用于教示本領(lǐng)域技術(shù)人員使用本發(fā)明。
[0016]參照?qǐng)D1和圖2，總體上示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的機(jī)動(dòng)車輛10，其內(nèi)部有使用無線感應(yīng)充電系統(tǒng)的乘客廂12。機(jī)動(dòng)車輛10總體包括座位安排，該座位安排包括前排駕駛員座椅14和前排乘客座椅16,在機(jī)動(dòng)車輛10的乘客廂12中，每個(gè)座椅適合坐一人作為乘員。機(jī)動(dòng)車輛10還包括安排在前排座椅14和16之間的帶有儲(chǔ)物箱22的中控臺(tái)18，以及側(cè)門扶手21。中控臺(tái)18、儀表板20和扶手21，以及其它車輛總成，可能裝備有各種裝置支架，例如托架和置物架，其可以接收一個(gè)或多個(gè)用于無線充電的裝置。機(jī)動(dòng)車輛10可進(jìn)一步包括后排座椅以及無線充電托架和置物架，用于位于后排座椅區(qū)域的無線感應(yīng)充電。
[0017]圖2示出了包含感應(yīng)充電系統(tǒng)30的機(jī)動(dòng)車輛10內(nèi)部的一部分的放大圖。在示出的實(shí)施例中，充電區(qū)24可以位于機(jī)動(dòng)車輛10的中控臺(tái)18上，并且便攜式充電裝置25可以位于充電系統(tǒng)30的表面。機(jī)動(dòng)車輛10可裝備一個(gè)或多個(gè)無線充電系統(tǒng)30,以對(duì)一個(gè)或多個(gè)裝置進(jìn)行無線充電，包括電子裝置內(nèi)部供電的一個(gè)或多個(gè)可充電電池。在一個(gè)實(shí)施例中，可以在中控臺(tái)18中的一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)物托架或?qū)Ｓ猛屑苤刑峁┮粋€(gè)或多個(gè)無線充電系統(tǒng)30。無線充電系統(tǒng)30包括無線感應(yīng)充電器26，例如根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的感應(yīng)充電器。感應(yīng)充電器典型地包括一個(gè)或多個(gè)感應(yīng)線圈，用于在充電區(qū)24內(nèi)典型地以低頻段產(chǎn)生電磁場(chǎng)(EMF)形式的電信號(hào)。在示出的實(shí)施例中，可以通過具有用于接收裝置的底壁和側(cè)壁的托架或置物架限定充電區(qū)24，這樣，當(dāng)裝置位于充電區(qū)24內(nèi)部時(shí)，可以通過電磁場(chǎng)電感耦合進(jìn)行充電。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例，無線充電系統(tǒng)30可以使用提供在機(jī)動(dòng)車輛儀表板20的一個(gè)或多個(gè)墊片或托架上的充電區(qū)24。根據(jù)進(jìn)一步的實(shí)施例，無線充電系統(tǒng)30可以使用帶有感應(yīng)充電器26的充電區(qū)24，其位于從車門伸出的扶手21內(nèi)部的托架內(nèi)。每個(gè)實(shí)施例中，無線充電系統(tǒng)30都有適于接收一個(gè)或多個(gè)裝置，例如可充電電池或使用可充電電池的電動(dòng)或電子裝置25的充電區(qū)24，該裝置可以通過充電區(qū)上的電信號(hào)充電，并且在機(jī)動(dòng)車輛10的駕駛室12內(nèi)部，駕駛員或其他乘客可容易地拿取?？梢酝ㄟ^充電系統(tǒng)30進(jìn)行充電的電子裝置25的實(shí)例包括手機(jī)、電腦、收音機(jī)、照明裝置以及音樂和視頻播放器。
[0018]參照?qǐng)D3，進(jìn)一步示出了無線充電系統(tǒng)30具有在一個(gè)實(shí)施例中示為控制器40的控制電路，其包括微處理器42和存儲(chǔ)器44?？刂破?0可包括其它或附加的模擬和/或數(shù)字電路。存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器44內(nèi)部的可以是頻率/功率調(diào)節(jié)程序100以及可調(diào)的頻率范圍和功率充電參數(shù)150?？刂破?0可以接收如下輸入:1)指示當(dāng)前充電器狀態(tài)30的信號(hào)，例如開或關(guān)；和2)涉及至少一個(gè)檢測(cè)到的接近無線充電系統(tǒng)30的車輛系統(tǒng)的干擾運(yùn)行模式的信息(通過網(wǎng)絡(luò)總線50)。車輛運(yùn)行模式信息可以包括車輛系統(tǒng)的頻帶，車輛系統(tǒng)的狀態(tài)信息，例如有效/無效或進(jìn)行中/待啟動(dòng)，以及車輛系統(tǒng)相對(duì)于控制器40的位置信息。此運(yùn)行模式的檢測(cè)可以指示以這種方式運(yùn)行的裝置將形成一個(gè)頻率，其可能導(dǎo)致與其接近的車輛系統(tǒng)的相互干擾。干擾可以是輻射發(fā)射和/或傳導(dǎo)發(fā)射的形式。這種車載裝置和充電器30之間的干擾可導(dǎo)致車載裝置或充電器30有效運(yùn)行的故障，以及因正在充電的裝置過度暴露在充電器30的特定頻率下而可能使其過熱。在檢測(cè)可能干擾的運(yùn)行模式之后，控制器40可相對(duì)于保護(hù)頻率/功率調(diào)節(jié)程序100處理此輸入信息，并為具有感應(yīng)線圈27的感應(yīng)充電器26產(chǎn)生輸出，以便至少減少或阻止充電器26要產(chǎn)生的充電信號(hào)，和/或調(diào)節(jié)充電區(qū)內(nèi)部的頻率，目的是避免和其它車輛模塊潛在的頻率干擾。
[0019]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一些實(shí)施例的無線感應(yīng)充電系統(tǒng)30的可能實(shí)施方式。在圖4中，可以將發(fā)射器部分110封裝在充電系統(tǒng)30中。發(fā)射器部分110可以包含一個(gè)或多個(gè)發(fā)射線圈(未示出)，其可與插入標(biāo)準(zhǔn)外部電源的連接器耦合。接收器130可以封裝在可充電電子裝置25中。發(fā)射器部分110可以為接收器130提供功率，這樣，接收器130向可充電電池提供功率，并且，發(fā)射器110可以基于控制信息，從接收器130接收附加的控制信息，以適應(yīng)特殊的功率傳輸。
[0020]車輛充電系統(tǒng)30可以包括一個(gè)或多個(gè)無線充電器，其用于在充電區(qū)24產(chǎn)生充電信號(hào)，為包含可充電電池的電子裝置25充電。無線充電器可以包括產(chǎn)生電磁場(chǎng)的感應(yīng)充電器26。感應(yīng)充電器可以包括一個(gè)或多個(gè)感應(yīng)線圈27，其位于充電區(qū)24的底面下方或上方，例如,在充電區(qū)24中用于產(chǎn)生電磁場(chǎng)的墊片。電磁場(chǎng)從感應(yīng)線圈27穿過，進(jìn)入充電區(qū)24，并且趨于與一個(gè)或多個(gè)便攜式電子裝置25中的感應(yīng)接收線圈120無線耦合，以便向其傳遞電能從而為一個(gè)或多個(gè)可充電電池充電。其結(jié)果是，電磁場(chǎng)出現(xiàn)在充電區(qū)24內(nèi)部。
[0021]圖5的示意圖示出了可調(diào)無線通信系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，該系統(tǒng)包括無線充電系統(tǒng)30和車輛進(jìn)入及啟動(dòng)系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)連接，其包括機(jī)動(dòng)車輛中集成的附加功能。充電系統(tǒng)30可以通過車輛總線50與多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接，例如，可私人訪問的網(wǎng)絡(luò)，如WAN / LAN，可公開訪問的網(wǎng)絡(luò)，如因特網(wǎng)、車載網(wǎng)絡(luò)，例如，控制器局域網(wǎng)(CAN)和自我診斷線(ALDL)。當(dāng)充電系統(tǒng)30與車載數(shù)據(jù)總線50連接時(shí)，無線系統(tǒng)30中的控制器40可接受來自于連接車載數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的其它車載裝置的將要到來的運(yùn)行模式信息，例如，頻帶信息、狀態(tài)信息，如有效/無效和進(jìn)行中/初始化的指示，以及裝置相對(duì)于系統(tǒng)30的位置信息。此外，當(dāng)與車載數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)，控制器40可以監(jiān)控來自于與網(wǎng)絡(luò)連接的其它車載電子裝置和系統(tǒng)的將要到來的運(yùn)行模式信息，以及系統(tǒng)30的工作頻率。根據(jù)控制器40檢測(cè)到的運(yùn)行模式，控制器40可以發(fā)出指令，以更改充電器26的工作頻帶和/或充電器26所使用的功率值，以此通過調(diào)節(jié)充電器26的充電信號(hào)，為便攜式裝置25的可充電電池充電。
[0022]如圖5所示，在一個(gè)實(shí)施例中，車載數(shù)據(jù)總線50允許無線充電系統(tǒng)30和機(jī)動(dòng)車輛10內(nèi)各種集成組件，例如接收器52、車輛進(jìn)入及啟動(dòng)控制器54、AM / FM接收器56以及免提蜂窩通信911輔助控制器58之間進(jìn)行通信。根據(jù)裝置25響應(yīng)的感應(yīng)充電協(xié)議的類型，可以指示無線充電系統(tǒng)30內(nèi)部的控制器40在特定頻帶為無線裝置25充電。可以裝備充電系統(tǒng)30的感應(yīng)充電協(xié)議的一些實(shí)例是:可以在低頻帶90kHz-205kHz運(yùn)行的Qi無線充電聯(lián)盟(WPC),同樣可以在低頻帶90kHz-205kHz運(yùn)行的Powcrma t第二代,和可以在低頻帶270kHz-370kHz運(yùn)行的Powermat第一代。也可以使用其它感應(yīng)充電協(xié)議和其它工作頻率。
[0023]裝備在機(jī)動(dòng)車輛10內(nèi)的蜂窩通信裝置內(nèi)部可以包含蜂窩通信接收器52。接收器52也可以根據(jù)蜂窩通信裝置所據(jù)以運(yùn)行的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)(如GSM或CDMA)，通過在850MHz至1900MHz頻率下運(yùn)行，允許用戶接聽任何遠(yuǎn)程電話以及從集成的機(jī)動(dòng)車輛10打出電話。蜂窩通信接收器52可以通過車輛總線50廣播信息給充電系統(tǒng)30，指示車輛蜂窩通信裝置正在接收和傳輸數(shù)據(jù)并且容易受到潛在的來自于感應(yīng)充電系統(tǒng)30的運(yùn)行頻帶的干擾頻率的影響?？蛇x擇地，蜂窩通信接收器52的運(yùn)行頻率可以通過車輛進(jìn)入及啟動(dòng)控制器54測(cè)定，并且車輛進(jìn)入及啟動(dòng)控制器54可以通過車輛總線50廣播信息給充電系統(tǒng)30，指示蜂窩通信裝置正運(yùn)行在容易受到潛在的來自于感應(yīng)充電系統(tǒng)30的運(yùn)行頻率干擾的頻率。
[0024]裝備在機(jī)動(dòng)車輛10內(nèi)的車輛收音機(jī)(未示出)內(nèi)部可以包含AM / FM接收器56。該AM / FM接收器不但支持運(yùn)行在88MHz至108MHz的北美FM頻段和運(yùn)行在520kHz至1610kHz的北美AM頻段，而且支持全球音頻頻段，如長(zhǎng)波和NOAA天氣頻段。AM / FM接收器56可以通過車輛總線50廣播信息給充電系統(tǒng)30，指示車輛收音機(jī)調(diào)到的電臺(tái)的頻帶將會(huì)遇到來自于充電系統(tǒng)30運(yùn)行頻率的干擾。可選擇地，AM / FM接收器56的運(yùn)行頻率可以通過車輛進(jìn)入及啟動(dòng)控制器54測(cè)定，如果車輛進(jìn)入及啟動(dòng)控制器54確定運(yùn)行頻率達(dá)到一定的閾值，將通過車輛總線50廣播信息給充電系統(tǒng)30，指示接收器56正運(yùn)行在容易受到潛在的來自于感應(yīng)充電系統(tǒng)30的運(yùn)行頻率干擾的頻率。
[0025]機(jī)動(dòng)車輛10內(nèi)可以裝備包含在911免提蜂窩通信輔助系統(tǒng)(未示出)內(nèi)部的911輔助控制器58。當(dāng)檢測(cè)到車輛內(nèi)事故(例如，打開了車輛安全氣囊或激活了緊急燃油泵關(guān)閉器)時(shí)，911免提蜂窩通信輔助系統(tǒng)可與駕駛員的蜂窩通信裝置同步，允許在車輛行駛中使用免提電話功能，并且直接與當(dāng)?shù)?11接線員聯(lián)系。此功能可發(fā)送語(yǔ)音信息給接線員，指示車輛正處于事故中。如果當(dāng)駕駛員正在使用免提電話功能時(shí)發(fā)生事故，911輔助系統(tǒng)將自動(dòng)結(jié)束通話并撥打911。如果機(jī)動(dòng)車輛的乘員不能與911接線員聯(lián)系，通過輔助系統(tǒng)發(fā)送給911接線員告訴其發(fā)生事故的信息，以及由通過移動(dòng)電話運(yùn)營(yíng)商提供的位置信息，將發(fā)送給接線員。如果911輔助呼叫正在進(jìn)行或即將啟動(dòng)，911輔助控制器58可通過車輛總線50廣播信息給充電系統(tǒng)30，指示移動(dòng)裝置25充電將暫停，以便減少感應(yīng)充電器30與911輔助呼叫的干擾幾率。911免提蜂窩通信輔助系統(tǒng)的實(shí)例是福特汽車公司的SY\C'91 I輔助功能，其可以裝備在福特的機(jī)動(dòng)車輛上。
[0026]一旦控制器40通過網(wǎng)絡(luò)總線50接收到來自車輛模塊，例如蜂窩通信接收器52、車輛進(jìn)入及啟動(dòng)控制器54、/ AM / FM接收器56以及911輔助控制器58的狀態(tài)信息，控制器40將相對(duì)于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器44中的由控制電路執(zhí)行的程序100處理輸入信息，其進(jìn)而調(diào)節(jié)充電器26產(chǎn)生的充電信號(hào)頻率和/或振幅以避免與其它車輛模塊的潛在干擾。
[0027]圖6的表格示出了動(dòng)作的一個(gè)實(shí)施例，根據(jù)裝置25響應(yīng)的感應(yīng)充電協(xié)議的類型以及充電系統(tǒng)30檢測(cè)到的車輛模塊的運(yùn)行模式，無線充電系統(tǒng)30的頻率/功率調(diào)節(jié)程序100可以影響這些動(dòng)作。圖7示出的總流程圖說明調(diào)節(jié)程序100的各個(gè)步驟，這些步驟可以基于圖6示出的計(jì)劃由控制器40執(zhí)行。
[0028]參照?qǐng)D7，程序100開始于步驟202，并且可以確定無線充電器是否開啟，如果無線充電器開啟，程序100將繼續(xù)進(jìn)行至步驟204。在步驟204中，控制器40確定是否已經(jīng)在充電系統(tǒng)30的表面檢測(cè)到潛在物體，以及該檢測(cè)到的物體是否能夠通過系統(tǒng)30進(jìn)行感應(yīng)充電。如果在步驟204中，控制器40確定這些條件已經(jīng)滿是，控制器40將前進(jìn)至步驟206。否則，控制器40返回到步驟204，以確定是否已經(jīng)在充電系統(tǒng)30的表面檢測(cè)到新的目標(biāo)物體，以及該檢測(cè)到的物體是否能夠進(jìn)行感應(yīng)充電。
[0029]在步驟206中，控制器40確定該物體的大小和/或質(zhì)量是否已達(dá)到一定的閾值。在此步驟中，控制器40確定該檢測(cè)到的物體的大小和/或質(zhì)量是否在閾值標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，在該閾值標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)該物體預(yù)計(jì)可以是想要通過充電系統(tǒng)30進(jìn)行充電的裝置。如果該物體沒有落在閾值標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，控制器40前進(jìn)至步驟208，在此步驟中將忽略該物體而不通知用戶，并且返回至步驟204，以確定是否在充電系統(tǒng)30的表面已檢測(cè)到新的目標(biāo)物體，以及該檢測(cè)到的物體是否能夠進(jìn)行感應(yīng)充電。如果該物體滿是步驟206的閾值標(biāo)準(zhǔn)，控制器40將前進(jìn)至步驟210。該系統(tǒng)在檢測(cè)到可充電裝置的潛在接收器之前不產(chǎn)生任何能量，這將減少潛在廣播射頻噪聲的發(fā)生率，并且減輕留在充電系統(tǒng)30上的不能充電的裝置干擾的風(fēng)險(xiǎn)。
[0030]在步驟210中，控制器40確定同步的911輔助呼叫是否正在進(jìn)行。如果同步的911輔助尚未進(jìn)行，控制器40將前進(jìn)至步驟216。如果輔助呼叫正在進(jìn)行，那么控制器40將繼續(xù)進(jìn)行至步驟214，以決定a)便攜式裝置，如蜂窩通信裝置25，余下功率是否低于預(yù)定的X%，或b)是否不能讀取蜂窩通信裝置25的功率水平。如果這些條件部不滿是，控制器40將前進(jìn)至步驟212，在此步驟中，除非手機(jī)的充電狀態(tài)(SOC)低于X%，否則充電暫停，并且之后返回至步驟210，以便使蜂窩通信裝置25保持充電狀態(tài)并激活，同時(shí)使911輔助呼叫繼續(xù)進(jìn)行。如圖6的車輛運(yùn)行模式10所提及的，暫停充電與系統(tǒng)30無線充電協(xié)議的使用無關(guān)。步驟210、212和214有助于減少充電過程中911輔助呼叫和充電系統(tǒng)30運(yùn)行頻率之間頻率干擾的幾率。此外，步驟212和214解決了不應(yīng)激活充電暫停的情況，盡管當(dāng)911輔助正在進(jìn)行或即將啟動(dòng)時(shí)，潛在地有來自于激活的充電裝置25的頻率干擾。這些情況在SOC低于預(yù)定的X%，例如40%時(shí)發(fā)生，這時(shí)在低于預(yù)定的X%水平情況下暫停充電是輕率的。在低于此預(yù)定的X%水平下暫停充電，不能給無線模塊25充是的功率來充分完成911輔助運(yùn)行，或如果最初的911輔助呼叫失敗時(shí)允許使用911輔助呼叫進(jìn)行附加呼叫。在步驟306中，如果控制器40確定能夠獲得無線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)讀數(shù)并且功率未小于X%，控制器40將前進(jìn)至步驟216。
[0031]在步驟216中，控制器40輸出可見指示給用戶，此時(shí)正在進(jìn)行“充電對(duì)話評(píng)估”。該可見指示可以安排在充電區(qū)24上和/或充電系統(tǒng)30或機(jī)動(dòng)車輛的其它地方?？刂破?0下一步前進(jìn)至步驟218，開始確定裝置25可能響應(yīng)的和可能裝備充電系統(tǒng)30的感應(yīng)充電協(xié)議的類型。每個(gè)感應(yīng)充電協(xié)議運(yùn)行在預(yù)定頻帶產(chǎn)生充電功率。例如，Qi無線充電聯(lián)盟(WPC)和 Powermat 第二代可在低頻帶 90kHz_205kHz 運(yùn)行，而 Powerma t 和 Powermat 可在低頻帶270kHz-370kHz運(yùn)行。
[0032]接下來在步驟220中，控制器40確定可充電裝置25是否響應(yīng)第一協(xié)議脈沖(protocol ping)。在此步驟中，充電系統(tǒng)30的發(fā)射機(jī)電路110將試圖與可充電裝置25的接收器130連通，該過程通過發(fā)送數(shù)字脈沖(短周期測(cè)試脈沖)給接收器130完成。傳輸數(shù)字脈沖之后，如果接收器130發(fā)送回適當(dāng)?shù)姆答佇盘?hào)給發(fā)射機(jī)110，即表明接收器是有效的，第一個(gè)協(xié)議兼容系統(tǒng)和控制器40將繼續(xù)進(jìn)行至步驟222。如果該裝置未響應(yīng)第一個(gè)協(xié)議脈沖，控制器40繼續(xù)進(jìn)行至步驟252，以確定該裝置是否響應(yīng)第二協(xié)議脈沖。例如，在步驟220中，控制器40可以試圖通過Qi標(biāo)準(zhǔn)投訴脈沖與裝置25連通。如果可充電裝置25對(duì)Qi標(biāo)準(zhǔn)投訴脈沖無響應(yīng)，那么控制器40可試圖通過Powermat投訴脈沖與裝置25連通。如果可充電裝置未響應(yīng)第一協(xié)議脈沖或第二協(xié)議脈沖，控制器40可在步驟254中向用戶指示“未檢測(cè)到兼容裝置”，并且返回到步驟204，以檢測(cè)是否有其它潛在物體在充電系統(tǒng)30上或其附近。在其它的實(shí)施例中，在步驟252之后可能有附加步驟測(cè)試可充電裝置25是否響應(yīng)附加的協(xié)議脈沖。
[0033]在其它實(shí)施例中，充電系統(tǒng)30可直觀地指示用戶，系統(tǒng)是第一還是第二協(xié)議投訴系統(tǒng)。例如，滿是步驟220或250之后，充電系統(tǒng)30可以在充電區(qū)24和/或充電系統(tǒng)30上可輸出可見指示給用戶，即可充電裝置是“Qi投訴”或“Powerma t投訴”。這樣的可見指示可以采取標(biāo)志或商標(biāo)的形式，表現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的裝置25投訴的感應(yīng)充電協(xié)議。
[0034]如果可充電裝置25響應(yīng)第一協(xié)議脈沖或第二協(xié)議脈沖，那么控制器40繼續(xù)進(jìn)行至步驟222，以檢測(cè)機(jī)動(dòng)車輛10內(nèi)是否安裝其它多個(gè)電子裝置，包括車輛進(jìn)入及啟動(dòng)系統(tǒng)和/或車輛收音機(jī)AM / FM頻帶。接下來，在步驟224中，如果檢測(cè)到車輛進(jìn)入及啟動(dòng)系統(tǒng)或車輛收音機(jī)AM / FM頻帶未安裝或無效，控制器40根據(jù)標(biāo)記為O或I的運(yùn)行模式設(shè)置充電系統(tǒng)30。否則，控制器40繼續(xù)進(jìn)行至步驟228。步驟222中的這樣的檢測(cè)，在車輛進(jìn)入及啟動(dòng)系統(tǒng)以及車輛收音機(jī)的未安裝或無效狀態(tài)下，可能是來自于機(jī)動(dòng)車輛的單獨(dú)模塊的發(fā)送至充電系統(tǒng)30的控制器40的信息。在其它的實(shí)施例中，可以假設(shè)如果控制器40在預(yù)定時(shí)間內(nèi)未接收到任何車輛模塊在不同運(yùn)行模式下的信息，那么控制器40將根據(jù)運(yùn)行模式O或I與充電系統(tǒng)30連通，為便攜式裝置25充電。
[0035]運(yùn)行模式O或I的示例細(xì)節(jié)在以下參照?qǐng)D6進(jìn)行說明。如圖6所示，如果機(jī)動(dòng)車輛運(yùn)行模式通過車輛總線25發(fā)送至控制器40，指示沒有工廠裝備的車輛進(jìn)入及啟動(dòng)系統(tǒng)(模式I)或該機(jī)動(dòng)車輛是關(guān)閉的，AM / FM頻帶是關(guān)閉的,或未激活車輛進(jìn)入及啟動(dòng)系統(tǒng)(模式2)，那么控制器40將根據(jù)系統(tǒng)30的操作協(xié)議命令感應(yīng)充電器26在全低頻頻帶為便攜式裝置25充電。例如，如果系統(tǒng)30以Qi無線充電聯(lián)盟(WPC)協(xié)議運(yùn)行，在運(yùn)行模式O或I時(shí)，將命令充電系統(tǒng)30在低頻帶90kHz-205kHz為便攜式裝置25充電。在運(yùn)行模式O或I的檢測(cè)過程中，不需要調(diào)節(jié)運(yùn)行頻率，因?yàn)槿绻谲囕v模塊未安裝或無效時(shí)，將不會(huì)有抑制車輛模塊和充電系統(tǒng)30之間的頻帶干擾的問題。
[0036]根據(jù)運(yùn)行模式O或I設(shè)置感應(yīng)充電系統(tǒng)30后，控制器40繼續(xù)進(jìn)行至步驟226，在全低頻帶為便攜式裝置25充電，并且向用戶提供可充電裝置25的已完成充電百分比的可見通知。該可見指示可安排在充電區(qū)域24和/或充電系統(tǒng)30或機(jī)動(dòng)車輛內(nèi)部其它地方。控制器40接下來前進(jìn)至步驟228，以確定911輔助呼叫是否已經(jīng)啟動(dòng)。如果911免提蜂窩通信輔助功能已啟動(dòng)，那么控制器40循環(huán)回步驟212，在此步驟中，除非手機(jī)的充電狀態(tài)(SOC)低于X%，否則充電將暫停。之后控制器40將繼續(xù)進(jìn)行至步驟210，以便在911輔助呼叫進(jìn)行的同時(shí)，保持充電暫停激活。如上文所述，雖然暫停充電降低充電裝置25和正在進(jìn)行或即將啟動(dòng)的911輔助之間的頻率干擾的幾率，但當(dāng)裝置25沒有充是功率來充分完成911輔助運(yùn)行時(shí)，不應(yīng)該激活充電暫停。
[0037]在步驟228中，如果控制器40確定911輔助呼叫還沒有啟動(dòng)，控制器40將前進(jìn)至步驟230，以確定激活的AM無線電的調(diào)諧器頻率是否大于或等于預(yù)定的PkHz。例如，P可以是閾頻率825kHz。參照?qǐng)D6，如果激活A(yù)M無線電，其可發(fā)送信息給控制器40，通知特定頻帶在特定頻率范圍內(nèi)激活，其大于或等于或小于預(yù)定的PkHz?？蛇x擇地,AM接收器56的運(yùn)行頻率可通過車輛進(jìn)入及啟動(dòng)控制器54測(cè)定，并且車輛進(jìn)入及啟動(dòng)控制器54可通過車輛總線50廣播信息給充電系統(tǒng)30，指示AM無線電正運(yùn)行在一個(gè)頻率，該頻率干擾感應(yīng)充電器30的運(yùn)行頻率。如果控制器40檢測(cè)到AM頻帶處于激活狀態(tài)，控制器40將繼續(xù)進(jìn)行至步驟232，并且根據(jù)標(biāo)記為2和3的車輛運(yùn)行模式以及步驟220和252中確定的感應(yīng)協(xié)議類型，調(diào)節(jié)充電系統(tǒng)30的運(yùn)行模式。如圖6中示出的一個(gè)實(shí)施例，例如，如果AM無線電正運(yùn)行在小于PkHz的調(diào)諧器頻率，該信息將報(bào)告給控制器40，并且如果確定裝置25響應(yīng)第二協(xié)議，控制器40將提供指示，使得當(dāng)傳遞功率給充電器26的充電線圈27時(shí)，以因數(shù)四(第2列，第3行)降低運(yùn)行頻率。之后控制器40回到步驟228，以確定是否已經(jīng)啟動(dòng)911輔助呼叫，并且只要檢測(cè)到AM頻帶激活就繼續(xù)在228、230和232之間循環(huán)。此外，如果充電系統(tǒng)30接收來自總線50的廣播信息，指示該無線電是非AM模式，例如，MP3模式或FM模式，那么充電系統(tǒng)30將不受任何限制地在全低頻頻帶充電，并且控制器40將繼續(xù)進(jìn)行至步驟234。
[0038]如上文所述，如果AM頻帶未在特定調(diào)諧器頻率激活，控制器40將繼續(xù)進(jìn)行至步驟234，以確定車輛進(jìn)入及啟動(dòng)系統(tǒng)查詢是否已經(jīng)啟動(dòng)。車輛進(jìn)入及啟動(dòng)系統(tǒng)可根據(jù)用戶輸入，包括但并不限于，允許駕駛員通過觸摸車門把手解鎖車輛和/或啟動(dòng)車輛，提供機(jī)動(dòng)車輛10內(nèi)部多個(gè)自動(dòng)化功能。該車輛進(jìn)入及啟動(dòng)系統(tǒng)可以包括信號(hào)接收器和天線，用于處理用戶輸入以及允許用戶進(jìn)入。車輛進(jìn)入及啟動(dòng)系統(tǒng)可通過單獨(dú)模塊，例如位于機(jī)動(dòng)車輛10內(nèi)部的車輛進(jìn)入及啟動(dòng)控制器54，進(jìn)行控制。車輛進(jìn)入及啟動(dòng)控制器54和駕駛員的遙控鑰匙終端之間可能在一個(gè)頻帶發(fā)生相互作用，這會(huì)與充電系統(tǒng)30的運(yùn)行頻率沖突。例如，車輛進(jìn)入及啟動(dòng)系統(tǒng)可與遙控鑰匙終端在頻率125kHz (振幅偏移鍵控?cái)?shù)據(jù)脈沖)連通，并且該終端可與車輛進(jìn)入及啟動(dòng)系統(tǒng)在頻率315kHz或901kHz連通。如果該終端過于接近系統(tǒng)30，遙控鑰匙終端可讀出車輛125kHz信號(hào)，這是由于充電過程中系統(tǒng)30發(fā)射的125kHz能量。此外，車輛進(jìn)入及啟動(dòng)系統(tǒng)可能不會(huì)與遙控鑰匙終端開始連通，除非已經(jīng)通過這些系統(tǒng)讀出特定的啟動(dòng)、進(jìn)入或狀態(tài)檢查條件，例如，打開車門把手、推動(dòng)啟動(dòng)按鈕、釋放制動(dòng)器、或打開車門。
[0039]在步驟234中，當(dāng)車輛進(jìn)入及啟動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)啟動(dòng)時(shí)，車輛進(jìn)入及啟動(dòng)控制器54可以通過總線50廣播信息給控制器40，指示車輛進(jìn)入及啟動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)，并且控制器40將繼續(xù)進(jìn)行至步驟236。如圖6所示，在步驟236中，如果控制器40接收信息，指示車輛進(jìn)入及啟動(dòng)控制器正第一次試圖連通用戶的遙控鑰匙終端，控制器40可保持低頻帶設(shè)置，但是在預(yù)定時(shí)間內(nèi)減少用于為便攜式裝置25充電的功率量。這樣的功率減少可以在系統(tǒng)30正運(yùn)行在第一感應(yīng)協(xié)議或第二感應(yīng)協(xié)議時(shí)發(fā)生，但是運(yùn)行在第三感應(yīng)協(xié)議時(shí)可允許系統(tǒng)不受限制地給裝置25充電，如圖6所示。在步驟236中，如果控制器40接收信息，指示車輛進(jìn)入及啟動(dòng)控制器正第二次試圖連通用戶的遙控鑰匙終端，控制器40可保持低頻帶設(shè)置，但是在預(yù)定時(shí)間內(nèi)裝置完全暫停充電(圖6中車輛運(yùn)行模式8)。[0040]在另一個(gè)實(shí)施例中，如果控制器40接收到信息，指示車輛進(jìn)入及啟動(dòng)控制器正第一次試圖連通用戶的遙控鑰匙終端，控制器40可排除來自正在充電的裝置25的特定頻帶(圖6中車輛運(yùn)行模式4)。例如，如果遙控鑰匙終端在125kHz連通車輛控制器54，那么車輛控制器54將通過數(shù)據(jù)包廣播此指示給感應(yīng)充電系統(tǒng)30的控制器40。之后可運(yùn)行控制器40刪除125kHz左右(115-135kHz)的頻帶，由此允許充電系統(tǒng)30在非阻礙頻帶運(yùn)行。根據(jù)車輛運(yùn)行模式2和3 (步驟232)減少或暫停感應(yīng)充電功率(步驟238或240)或調(diào)節(jié)充電系統(tǒng)30的頻率之后，控制器40循環(huán)回步驟228以確定911輔助呼叫是否已經(jīng)啟動(dòng)，并且在檢測(cè)到的AM頻帶激活時(shí)，就繼續(xù)在228、230和232之間循環(huán)。
[0041]在另一個(gè)實(shí)施例中，基于遙控鑰匙終端相對(duì)于車輛進(jìn)入及啟動(dòng)系統(tǒng)的位置，排除特定頻帶的運(yùn)行(圖6中車輛運(yùn)行模式5)。例如，在步驟234中啟動(dòng)車輛進(jìn)入及啟動(dòng)系統(tǒng)之后，可以對(duì)遙控鑰匙終端位置坐標(biāo)做三角形測(cè)量，以確定遙控鑰匙終端距系統(tǒng)30正在充電的裝置25是否是預(yù)定距離。如果確定遙控鑰匙終端距離裝置25不在預(yù)定距離內(nèi)，這種情況下，其與車輛進(jìn)入及啟動(dòng)系統(tǒng)就沒有相互干擾的危險(xiǎn)，那么充電系統(tǒng)30能夠繼續(xù)在全低頻帶運(yùn)行。如果確定遙控鑰匙終端距離裝置25在預(yù)定距離內(nèi)，這種情況下，其與車輛進(jìn)入及啟動(dòng)系統(tǒng)將有相互干擾的危險(xiǎn)，那么控制器40會(huì)繼續(xù)排除正在充電裝置25的特定頻帶(圖6中車輛運(yùn)行模式5)。
[0042]減少/暫停裝置25的充電功率量或移除系統(tǒng)30正在運(yùn)行的特定頻帶，將有利于減少遙控鑰匙終端和車輛控制器之間的通信頻率被正在感應(yīng)充電的裝置25引起的噪聲阻隔的風(fēng)險(xiǎn)。然而，移除頻帶或降低功率也會(huì)減少裝置25的感應(yīng)充電效率。因此，在步驟234中，如果沒有檢測(cè)到啟動(dòng)的車輛進(jìn)入及啟動(dòng)系統(tǒng)查詢，將不會(huì)移除頻帶，并且控制器40將繼續(xù)進(jìn)行至步驟242。
[0043]接下來在步驟242中，控制器40確定可充電裝置25是否與充電系統(tǒng)30錯(cuò)位。當(dāng)裝置25滑出到如下位置時(shí)可檢測(cè)到錯(cuò)位，即導(dǎo)致發(fā)射機(jī)和接收器線圈偏移多達(dá)12_而沒有充電會(huì)話終止，因?yàn)榘l(fā)射機(jī)和接收器之間沒有檢測(cè)到的連接。錯(cuò)位可能因?yàn)樵跈C(jī)動(dòng)車輛運(yùn)動(dòng)時(shí)可充電裝置25滑出最佳充電位置而發(fā)生。根據(jù)手機(jī)的形狀和偏移量，錯(cuò)位可導(dǎo)致來自于充電過程中的充電系統(tǒng)30的較高的EMF能量輻射，因?yàn)檫@種來自于于機(jī)接收器總成的EMF能量達(dá)不到最佳封塞(例如，接收器線圈和鐵素體板)。來自于系統(tǒng)30的更高的EMF能量輻射可增加與其它系統(tǒng)相互干擾的可能性。因此，當(dāng)控制器40檢測(cè)到裝置25錯(cuò)位時(shí)，控制器40將繼續(xù)進(jìn)行至步驟244，以保持全低頻設(shè)置，但是減少對(duì)裝置25充電以預(yù)定百分比功率量(圖6中運(yùn)行模式6)。減少充電量將減少來自于充電系統(tǒng)30的EMF能量輻射。之后控制器40循環(huán)回步驟228，以確定911輔助呼叫是否已經(jīng)啟動(dòng)。
[0044]如果控制器40確定裝置25沒有錯(cuò)位，那么其繼續(xù)進(jìn)行至步驟246，直觀地向用戶指示充電狀態(tài)的更新。這種直觀的指示可示出裝置25新的已完成充電的百分比。之后控制器40繼續(xù)進(jìn)行至步驟248，以確定裝置25是否已經(jīng)完成充電。如果沒有，那么控制器40循環(huán)回步驟246，以確定顯示的充電狀態(tài)。當(dāng)裝置25已經(jīng)完成充電時(shí)，控制器40繼續(xù)進(jìn)行至步驟250，直觀地向用戶指示充電已完成并且結(jié)束進(jìn)程。
[0045]因此，無線感應(yīng)充電系統(tǒng)30有利地減少或阻止了在某一充電頻率輻射時(shí)或在充電區(qū)內(nèi)某一功率水平運(yùn)行時(shí)發(fā)射的能量。這有利地阻止了充電器在無線充電過程中產(chǎn)生的電磁場(chǎng)與其它裝置或其附近的系統(tǒng)的運(yùn)行之間相互干擾。無線充電系統(tǒng)30特別地適用于機(jī)動(dòng)車輛，在車輛中有許多電子裝置作為無線系統(tǒng)運(yùn)行在相似的頻帶。然而，該系統(tǒng)也適用于其它方面的應(yīng)用。應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)檢測(cè)到的物體不再與其它裝置相互干擾時(shí)，無線充電可以增強(qiáng)和重新開始。
[0046]還應(yīng)理解到的是，對(duì)前述的結(jié)構(gòu)和方法所做的改變和修正并不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍，進(jìn)一步地應(yīng)理解到的是，這些概念涵蓋于權(quán)利要求中，除非這些權(quán)利要求的文字表述有相反的表示。
【權(quán)利要求】
1.一種用于減少便攜式裝置感應(yīng)充電時(shí)的干擾的充電系統(tǒng)，其特征在于，包含: 感應(yīng)供電的充電器；和 控制器，用于檢測(cè)充電器附近的潛在干擾裝置的運(yùn)行模式，并且基于檢測(cè)到的運(yùn)行模式，調(diào)節(jié)充電器所采用的頻帶和充電器提供給便攜式裝置的功率量中的至少一個(gè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，控制器檢測(cè)靠近感應(yīng)供電的模塊或感應(yīng)供電的模塊表面上的便攜式裝置的存在。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，控制器識(shí)別至少一個(gè)感應(yīng)供電的模塊表面上的物體的特征。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，所述運(yùn)行模式包括檢測(cè)所述潛在干擾裝置的頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，控制器進(jìn)一步確定便攜式裝置是否與至少一個(gè)感應(yīng)供電的充電器所采用的感應(yīng)充電協(xié)議連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，在調(diào)節(jié)所述充電器所采用的頻帶以及充電器提供給裝置的所述功率量中的至少一個(gè)中，考慮所述至少一個(gè)感應(yīng)充電協(xié)議。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，無線充電系統(tǒng)在機(jī)動(dòng)車輛內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)包含在機(jī)動(dòng)車輛內(nèi)充電區(qū)域內(nèi)提供的托架。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，基于所述檢測(cè)到的運(yùn)行模式，在預(yù)定時(shí)間內(nèi)，暫停通過充電器為便攜式裝置充電。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電系統(tǒng)，其特征在于，控制器進(jìn)一步確定便攜式裝置是否與至少一個(gè)感應(yīng)供電的充電器所采用的感應(yīng)充電協(xié)議連通。
11.一種用于減少便攜式裝置在感應(yīng)充電時(shí)的干擾的車載系統(tǒng)，其特征在于，包含: 車輛內(nèi)部提供的充電區(qū)域； 感應(yīng)供電的充電器； 與感應(yīng)充電器連接的控制器；和 其中，控制器檢測(cè)充電器附近的潛在干擾裝置的運(yùn)行模式，并且基于檢測(cè)到的運(yùn)行模式，調(diào)節(jié)充電器所采用的頻帶和充電器提供給裝置的功率量中的至少一個(gè)。
【文檔編號(hào)】H02J7/00GK103730919SQ201310482189
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月16日
【發(fā)明者】約翰·羅伯特·范·維米爾斯, 邁克爾·赫茲尼 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司